極目新聞?dòng)浾?王柳欽

通訊員 白紅麗

1月29日，大年初一，中鐵大橋科學(xué)研究院有限公司（以下簡(jiǎn)稱“橋科院”）的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，依舊堅(jiān)守在武漢市第12座長(zhǎng)江大橋——雙柳長(zhǎng)江大橋項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，為橋梁建設(shè)不斷貢獻(xiàn)科研力量。

項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)圖片

極目新聞?dòng)浾攉@悉，由其承擔(dān)的武漢雙柳長(zhǎng)江大橋南岸跨粑鋪大堤鋼-混組合梁LUHPC（輕質(zhì)超高性能混凝土）橋面板安裝工程圓滿完成，實(shí)現(xiàn)了LUHPC混凝土在國(guó)內(nèi)橋梁工程的首次大規(guī)模應(yīng)用，體現(xiàn)了中鐵大橋局過(guò)硬的技術(shù)水平，為類似重大工程實(shí)踐提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)，也為今后新材料在相關(guān)工程中的大力推廣奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

新材料研制實(shí)現(xiàn)更輕更強(qiáng)

UHPC（超高性能混凝土）作為獨(dú)具創(chuàng)新性的工程材料之一，其最突出的特性就是超高力學(xué)性能和耐久性能，抗壓強(qiáng)度通?？蛇_(dá)120兆帕，讓其在重壓環(huán)境下舉重若輕，為大型結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位提供堅(jiān)不可摧的支撐。

而LUHPC與同強(qiáng)度的UHPC相比，容重降低15%~20%，收縮應(yīng)變大幅降低，是UHPC新材料功能化設(shè)計(jì)的重要延伸，可為新建橋梁結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)和既有橋梁結(jié)構(gòu)維修加固提供全新選擇。

“此次跨堤橋預(yù)制橋面板采用LUHPC制作，其強(qiáng)度高達(dá)140兆帕，相當(dāng)于每平方米可承重1.4萬(wàn)噸?！睒蚩圃涸擁?xiàng)目總工張志豪介紹，常規(guī)預(yù)制橋面板多采用高標(biāo)號(hào)普通混凝土方案，LUHPC的抗壓強(qiáng)度是C50混凝土的2至3倍，可以顯著提高橋面板承載能力。

本次施工的跨堤橋?yàn)榭缍?00米的鋼-混組合梁，對(duì)自身結(jié)構(gòu)重量較為敏感，如果組合梁采用普通混凝土預(yù)制橋面板，將會(huì)導(dǎo)致自重過(guò)高從而使橋梁跨越能力受限。

“LUHPC的另一大優(yōu)點(diǎn)就是輕，每立方米重量?jī)H有2150千克。”張志豪說(shuō)，橋面板先在工廠完成LUHPC預(yù)制，再和鋼梁疊合形成組合梁節(jié)段，節(jié)段架設(shè)后通過(guò)對(duì)預(yù)留槽口和濕接縫現(xiàn)澆，最終像“搭積木”一樣形成組合梁。

自2021年立項(xiàng)到如今走出實(shí)驗(yàn)室投入大規(guī)模應(yīng)用，最新的LUHPC已經(jīng)是第三代產(chǎn)品，相較于前幾代產(chǎn)品，具有更好的流動(dòng)性與自密實(shí)性，能自如填充復(fù)雜模具與結(jié)構(gòu)，確保密實(shí)均質(zhì)。

14道工藝確保施工質(zhì)量

如此強(qiáng)勁的混凝土是如何設(shè)計(jì)制作出來(lái)的？張志豪介紹，LUHPC的設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)與高強(qiáng)高模量的性能統(tǒng)一與平衡。

設(shè)計(jì)之初，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)從原材料入手，選用多孔輕質(zhì)集料、研制專用外加劑，同時(shí)調(diào)整配合比組成，盡可能使材料顆粒之間接觸更為緊密，實(shí)現(xiàn)了混凝土的輕量化和高強(qiáng)度；同時(shí)利用輕集料強(qiáng)化、內(nèi)養(yǎng)護(hù)作用以及纖維復(fù)合增韌等創(chuàng)新方式提升LUHPC性能，使其兼顧低密度與高模量，“簡(jiǎn)而言之就是更輕更強(qiáng)了?！睆堉竞勒f(shuō)。

國(guó)內(nèi)首個(gè)LUHPC預(yù)制橋面板加工中心

雙柳長(zhǎng)江大橋項(xiàng)目作為L(zhǎng)UHPC新材料在國(guó)內(nèi)橋梁工程中的首次大規(guī)模應(yīng)用，保障其工業(yè)化高效生產(chǎn)和性能穩(wěn)定復(fù)現(xiàn)是關(guān)鍵。

為此，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)系列原材料定制化生產(chǎn)，確保了優(yōu)質(zhì)輕集料和功能外加組分的生產(chǎn)供應(yīng)；結(jié)合高精度輕集料預(yù)濕、粉料纖維預(yù)混成套設(shè)備及工藝，實(shí)現(xiàn)了LUHPC新材料的穩(wěn)定品控、規(guī)?；a(chǎn)和自動(dòng)化作業(yè)。

預(yù)制板在國(guó)內(nèi)首個(gè)LUHPC預(yù)制橋面板加工中心制作完成后，后續(xù)的養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)也不可小覷?！梆B(yǎng)護(hù)步驟就像預(yù)制橋面板先‘貼面膜’，再‘蒸桑拿’，確保其強(qiáng)度發(fā)展和徐變收縮達(dá)標(biāo)?！睆堉竞勒f(shuō)，保濕養(yǎng)護(hù)完成后的預(yù)制板還需進(jìn)行高溫蒸養(yǎng)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在蒸養(yǎng)棚內(nèi)部布置了環(huán)形蒸汽管道，保證預(yù)制板的均勻蒸養(yǎng)環(huán)境，其蒸汽養(yǎng)護(hù)溫度高達(dá)90攝氏度。

最終，通過(guò)預(yù)濕、預(yù)混、攪拌等14道工序，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成功完成了LUHPC預(yù)制板的高質(zhì)量生產(chǎn)與高精度安裝。未來(lái)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)開(kāi)足馬力，進(jìn)一步優(yōu)化施工工藝，提升科學(xué)管理水平，確保雙柳長(zhǎng)江大橋項(xiàng)目建設(shè)高效推進(jìn)。

（圖片由通訊員提供）